Question

15．实验探究是化学的灵魂，请你参与实验室制取氧气和二氧化碳的探究活动．
Ⅰ．制取氧气方法的分析

（1）写出A、B装置中标号仪器名称：①试管；②集气瓶．
（2）写出一个用A或B装置制取氧气的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
（3）若用B装置制取一瓶氧气，验满的方法是将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了．
（4）上述两种方法中，更符合“低碳”理念的是B（填“A”或“B”）．
Ⅱ．制取二氧化碳原料的选择
（1）实验室常用大理石或石灰石（主要成分CaCO₃）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）实验过程中，同学们提出了下列问题并在老师指导下进行实验．
[问题一]能否用稀硫酸与块状石灰石反应制取二氧化碳？
[实验一]

实验步骤	实验现象
	A中不断产生气泡，固体逐渐减少，有少量固体剩余． B中开始有少量气泡产生，反应很快停止．

[分析一]实验室不能（填“能”或“不能”）用稀硫酸与块状石灰石反应制取二氧化碳．
[问题二]能否用粉末状的石灰石、碳酸钙粉末或碳酸钠粉末与稀盐酸反应制取二氧化碳？
[实验二]

实验步骤	实验现象
	A中迅速产生大量气泡，固体很快减少，有少量固体剩余． B、C中都迅速产生大量气泡，固体很快消失．

[分析二]实验室不选用石灰石粉末、碳酸钙粉末或碳酸钠粉末制取二氧化碳的理由是反应速率太快，不利于二氧化碳的收集．
[结论]实验室制取二氧化碳，原料通常用块状石灰石（或大理石）和稀盐酸．
Ⅲ．拓展与反思
通过探究活动，你认为选择实验方法时应考虑的因素有反应速率快慢（写一种即可）．

Answer 1

分析 Ⅰ试管是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器；制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了．过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；更符合“低碳”理念的是B，因为不需要加热，节约能源；
Ⅱ据实验室制取二氧化碳的原理；硫酸钙微溶于水；根据实验现象可以判断实验室制取二氧化碳的原料；
Ⅲ

解答 解：Ⅰ（1）试管是常用的反应容器，集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：试管；集气瓶；
（2）过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（3）氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了；故答案为：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了
（4）更符合“低碳”理念的是B，因为不需要加热，节约能源，故答案为：B；
Ⅱ（1）二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸钙）反应来制取．其反应原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（2）[分析一]实验室制取二氧化碳用块状石灰石与稀盐酸反应，而不用稀硫酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石的表面，阻止反应继续进行．故答案为：不能；
[分析二]实验室不选用石灰石粉末、碳酸钙粉末或碳酸钠粉末制取二氧化碳的理由是：反应速率太快，不利于二氧化碳的收集．
故填：反应速率太快，不利于二氧化碳的收集．
Ⅲ．通过探究活动，选择实验方法时应考虑的因素有：反应物状态，反应条件，反应速率等．
故填：反应速率快慢．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．